動摩擦分散器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分散技術，特別是動摩擦分散器。
【背景技術】
[0002]藥品生產(chǎn)、化工原料、涂料、鋰離子電池制造等，普遍需要采用粉體與溶液混合制漿工藝，粉體制漿工藝是否將粉體中團聚顆粒分散，關系到產(chǎn)品質量優(yōu)劣，隨著納米粉體廣泛應用，納米粉體制漿工藝的分散環(huán)節(jié)成了瓶頸性的難點，特別是納米鋰離子電池正極、負極材料在制漿工藝中，團聚的顆粒未能達到分散目的時，對產(chǎn)品性能造成嚴重影響，現(xiàn)有的攪拌式分散技術，以剪切、擾動原理，按照下列六個階段完成:
[0003]第一階段，固液混料，在混料過程，固體粉末以團聚形式粉體團聚干球形成；
[0004]第二階段，團聚干球在溶液中，團聚干料球表面被溶液浸潤；
[0005]第三階段，團聚干球在攪拌槳的剪切和擾動下團聚干料球被破碎；
[0006]第四階段，攪拌機的剪切和擾動下，破碎的團聚體干料球在溶液中進一步分散；
[0007]第五階段，分散的團聚干料球在攪拌機的擾動下混合，成為顆粒懸浮混合溶液；
[0008]第六階段，攪拌機的繼續(xù)擾動攪拌作用下，破碎的團聚干料球顆粒進一步均勻分散于溶液中，成為分散均勻的鋰電池涂布漿料。
[0009]現(xiàn)有的固液混合制漿工藝，幾乎所有攪拌方式制漿，都需要按上述六個階段才能達到充分分散，分散均勻目的，一旦粉體團聚干料球未能破碎，團聚干料球分散就不能實現(xiàn)。
[0010]擾動剪切原理，要達到對所有的團聚顆粒得到攪拌機槳葉的剪切破碎，就必須使每一個個體團聚干料球都通過攪拌機漿葉的剪切，而現(xiàn)有的攪拌機的漿葉是以螺旋運動的方式推動固液混合漿液做螺旋運動，在攪拌機漿葉與固液混合漿液的相對運動下，使攪拌機槳葉剪切漿液中的團聚干料球，使團聚干料球破碎，而攪拌機漿葉與固液混合漿液的相對運動，對團聚干料球剪切存在幾率機會性，未能與攪拌機漿葉接觸發(fā)生剪切的團聚干料球，很難在團聚干料球與團聚干料球之間的擠壓作用破碎，所于，現(xiàn)有的攪拌機制備鋰離子電池制漿工藝的時間長達6小時，有的鋰電池材料甚至需要更長時間，通過長時間反復的攪拌增加攪拌機漿葉對團聚干料球剪切的機會，有些鋰離子電池采用了納米粉體材料，這些納米粉體形成的微納米團聚干料球，使用現(xiàn)有的攪拌機剪切擾動方式，團聚干料球充分的被剪切破碎更為困難。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明針對現(xiàn)有的攪拌機擾動剪切原理的缺陷，提出一種動摩擦分散器。
[0012]本發(fā)明動摩擦分散器是基于動摩擦理論，依據(jù)動摩擦力公式:
[0013]Ff 動=uk*Fn
[0014]式中
[0015]Ff動-動摩擦力
[0016]uk_動摩擦因素
[0017]Fn_正壓力
[0018]動摩擦力與正壓力存在正比關系。
[0019]本發(fā)明技術方案如下
[0020]內分散環(huán)安裝于外分散環(huán)的內圓孔中，外分散環(huán)的外徑方向安裝分散池，分散池上方安裝上電機座，上電機座的朝上端安裝外分散環(huán)驅動電機，外分散環(huán)驅動電機連接上聯(lián)軸器，上聯(lián)軸器通過外分散環(huán)軸連接外分散環(huán)。分散池下方安裝下電機座，下電機座朝下端安裝內分散環(huán)驅動電機，內分散環(huán)驅動電機連接下聯(lián)軸器，下聯(lián)軸器通過內分散環(huán)軸連接內分散環(huán)。
[0021 ] 內分散環(huán)底部布置有進料內環(huán)向心角進液錐形孔。
[0022]當外分散環(huán)驅動電機和內分散環(huán)驅動電機同步工作時，外分散環(huán)與內分散環(huán)相向旋轉。
[0023]內分散環(huán)旋轉時，內分散環(huán)形成離心效應，內分散環(huán)底部布置的內環(huán)向心角進液錐形孔的小徑端口是進液入口方向，在內分散環(huán)底部的外側，出液口是內環(huán)向心角進液錐形孔的大徑，在在內分散環(huán)底部的內側，當內分散環(huán)高速旋轉時，內環(huán)向心角進液錐形孔對漿料產(chǎn)生自吸性進料，漿料進入內環(huán)向心角進液錐形孔后，漿料在錐孔的錐度擴壓效應下，漿料在錐形孔產(chǎn)生加速度，漿料以加速度的勢能進入內分散環(huán)的環(huán)內，在內分散環(huán)的環(huán)內迅速形成環(huán)流，分布于內分散環(huán)的環(huán)內的內壁。高速旋轉的內分散環(huán)形成的離心力作用下，分布在內分散環(huán)的環(huán)內壁面的漿料通過內環(huán)水平出液錐形孔向內分散環(huán)環(huán)外噴射，噴射出的漿料與相向旋轉的外分散環(huán)的環(huán)內壁撞擊，撞擊的瞬間，漿料中的團聚干料球與外分散環(huán)的旋轉速度的相互作用形成動摩擦力，內分散環(huán)旋轉速度越高，漿料對外分散環(huán)的環(huán)內壁撞擊的壓力越大，漿料中的團聚干料球受到的正壓力和摩擦力就越大，外分散環(huán)的旋轉速度越高，漿料中團聚干料球受到正壓力和摩擦力也就越大，漿料中團聚干料球受到正壓力和摩擦力越大，團聚干料球被分散效果就會越顯著。
[0024]內環(huán)水平出液錐形孔的小徑端口是進液入口方向，出液口是內環(huán)向心角進液錐形孔的大徑，漿料在錐孔內流動，由于錐度擴壓效應，漿料在錐形孔內產(chǎn)生加速度向外分散環(huán)的環(huán)內壁撞擊，這種加速度效應增大了漿料中團聚干料球受到的正壓力和摩擦力。
[0025]外分散環(huán)高速旋轉產(chǎn)生離心力，使內分散環(huán)噴射的漿料沿外分散環(huán)的內壁旋流運動，在外分散環(huán)高速旋轉的離心力的作用下，漿料從外環(huán)向心角出液錐形孔及外環(huán)水平出液錐形孔噴射進入分散池，由于外分散環(huán)高速旋轉產(chǎn)生的旋流勢能，使得進入分散池的漿液在分散池內壁面上行流動，漿液在分散池內壁面上行流動，則流經(jīng)分散池的漿料出料管的出料。
[0026]布置在外分散環(huán)頂部的向心角出液錐形孔及外環(huán)水平出液錐形孔的小徑端口是進液入口，在外分散環(huán)的內側，出液口是大徑，在外分散環(huán)的外側，漿料在錐孔的錐度擴壓效應，使?jié){料進入錐孔內產(chǎn)生加速度噴射，這種加速度形成自吸效應，自吸效應使得外分散環(huán)的內壁旋流流動的漿料向分散池噴射，布置在外分散環(huán)外環(huán)的水平出液錐形孔的小徑端口是進液入口，在外分散環(huán)的內側，出液口是大徑，在外分散環(huán)的外側，漿料在錐孔內的錐度擴壓效應，使?jié){料進入錐孔內產(chǎn)生加速度噴射，這種加速度形成自吸效應，自吸效應使得外分散環(huán)的內壁旋流流動的衆(zhòng)料向分散池噴射，
[0027]動摩擦力越大團聚干料球分散的作用越明顯。
[0028]依據(jù)動摩擦力公式，uk與兩個相向運動接觸表面之間的物理性質有關，粗糙度越大的接觸表面uk越大，在漿料制備工藝中，團聚干料球粒徑越大與粗糙度越大特征極為相似，團聚干料球越大uk越大,相反，團聚干料球被破碎、分散得越徹底，uk越小。也就是說，分散完成之后uk動摩擦因素會隨之減小。
[0029]Fn與兩個相向運動的運動速度有關，在本發(fā)明動摩擦分散器技術方案中，漿料流體噴射壓力取決于內分散環(huán)與外分散環(huán)相向旋轉速度，內分散環(huán)與外分散環(huán)相向旋轉速度越高，F(xiàn)n也會越大。調節(jié)外分散環(huán)驅動電機和內分散環(huán)驅動電機的速度可以獲得最佳分散效果。
[0030]與現(xiàn)有的攪拌機漿葉剪切破碎團聚體干球相比，固液混合漿液中團聚體干球由內分散環(huán)與外分散環(huán)相向運動形成動摩擦破碎，團聚體干球分散效率顯著高于現(xiàn)有的攪拌機漿葉剪切破碎，制漿的時間顯著縮短。
【附圖說明】
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